抗生素是20世纪最重要的医学发现之一，已拯救了无数的生命，对控制人类感染性疾病发挥了巨大的作用。目前，除了用于人类医疗外，抗生素还作为促生长剂、疾病治疗或预防剂用于畜禽养殖业以及渔业。
ARGs：一种新型环境污染物
近年来，抗生素的长期滥用导致大量具有耐药性的细菌出现，许多细菌能够同时耐受多种抗生素，甚至出现了能够耐受大多数抗生素的“超级细菌”。
抗生素抗性基因(antibioticresistancegenes,ARGs)是微生物基因组上的一段遗传物质，能够编码出具有保护核糖体，将抗生素排除体外，或使抗生素失活的功能蛋白，使微生物自身能够在抗生素的作用下存活。抗生素抗性细菌能够携带多种ARGs。ARGs是“超级细菌”产生的根源，它能在环境中持久残留，并在不同环境介质中传播、扩散，被认为是一种新型环境污染物。
由于抗生素常以亚治疗剂量长期添加于饲料中，用来预防治病并刺激畜禽生长。因此，畜禽粪便中常含有大量的抗性细菌以及未经代谢的抗生素。这些抗性细菌携带的ARGs可以通过水平基因转移机制被环境中的微生物获得，并可能传播至病原菌体内，对人类健康造成潜在的风险。由于畜禽养殖业中抗生素的滥用，施用畜禽粪肥会增加农田土壤中ARGs的丰度和可培养微生物对抗生素的抗性水平，被认为是土壤中ARGs的主要来源之一。
长期施用粪肥会对土壤造成ARGs污染
中国科学院南京土壤研究所土壤微生物团队博士后彭双和合作导师林先贵以安徽省农业科学院长期施肥试验为研究平台，比较了猪粪、牛粪和秸秆连续还田30年对土壤ARGs的影响及其潜在因素。
研究发现，长期施用猪粪土壤中可检出25种ARGs，其中7种ARGs的丰度显著高于化肥处理。I型整合酶基因(intI1)常参与ARGs的水平转移，可表征人为污染的程度。在长期施用猪粪土壤中，研究人员发现intI1丰度显著增加，并与受猪粪影响的ARGs丰度高度正相关。而长期施用牛粪和秸秆均未对土壤ARGs以及intI1造成实质性的影响。此外，施用粪肥土壤中Cu、Zn和Pb等重金属浓度也显著增加，与土壤ARGs以及intI1丰度显著正相关。
该研究表明，长期施用粪肥确会对土壤造成ARGs污染，尤其是猪粪;因此，有必要加强对猪粪的合理施用研究，以降低其生态风险。
对抗ARGs潜在风险，科学家在行动
虽然ARGs潜在的环境和健康风险已经引起了科学家和政府的广泛关注，但是目前对ARGs的传播和扩散机制尚未有系统的研究;同时，针对环境中这一新型环境污染物的潜在生态风险，也尚未有较好的预警和评估体系。
为有效应对ARGs的蔓延及其对人类健康的影响，科学家建议：
(1)将畜禽粪便进行处理后再还田，可以降低畜禽粪便中部分有害物质造成的污染。
(2)建立抗生素耐药性控制部门，制定相关政策、规范和监督等，协调和管理抗生素的生产，人兽使用，废弃物处置及最终向自然环境排放的整个生命周期。改进抗生素在畜牧养殖业和医疗保健行业的管控策略，减少抗生素环境输入。
(3)建立快速和透明的抗生素及ARGs监测方法和体系，实时监测医院、养殖业、污水处理厂废弃物和污水中的抗生素及ARGs浓度。
(4)加强ARGs相关的基础与应用研究，包括抗生素抗性发生和传播的生态学机制，消除和缓解抗生素耐药性发生和传播的环境技术及其系统解决方案等，包括改进养殖场废弃物处理工艺，削减粪肥中抗性基因和抗性菌的比例等。
(5)加快新型药物的研制，同时加强知识产权保护，使新药创制走上可持续之路。
(6)加强抗生素耐药性的科普宣传，提高全社会对耐药性的认知能力，从而在源头上有效控制抗生素在农业和医疗方面的滥用及其环境污染。
